本發(fā)明涉及催化劑研究領(lǐng)域，尤其涉及一種多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著汽車數(shù)量的迅速上漲，汽車尾氣污染問題日益嚴(yán)重，汽車尾氣中的co、nox等，不僅嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，也對人類的健康造成一定的危害,汽車尾氣控制和廢氣處理已成為世界重要課題，目前最有效的就是裝上催化凈化消聲器。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，這對汽車尾氣凈化提出了更高的要求。常用的催化凈化消聲器多為金屬材料制成，長期受熱易變性，而且金屬催化凈化消聲器，尤其是貴金屬，價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本高，不利于市場推廣，使用壽命不長。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明公開了多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑，包括催化劑本體，所述催化劑本體包括ag、cu、ti、y、pd、mgo和sio2，所述ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-8wt%，所述cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-5wt%，所述ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3-7wt%，所述y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-8wt%，所述pd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-9wt%，所述mgo的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12-20wt%，其余為sio2，所述mgo和sio2彌散分布在ag、cu、ti、y、pd構(gòu)成的基體中。優(yōu)選地，所述催化劑本體的孔隙率為40%-65%，所述催化劑本體的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。優(yōu)選地，所述催化劑本體還包括納米碳纖維和偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑包括3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。一種多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑的制備方法，包含以下步驟：s1：將ag、cu、tih2、y和pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過篩；s2：將s1所得物與無水乙醇混合，室溫下微波分散20-40min，再加入納米碳纖維、偶聯(lián)劑、mgo和sio2，微波分散1-2h；s3：將s2所得物在100-120℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，再將平板放入100-120℃烘箱烘干10-16h；s4：將s2平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)。優(yōu)選地，所述s1中的過200-400目篩。如權(quán)利要求5所述的多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑的制備方法，其特征在于：所述s2中微波分散的功率為15-20khz。優(yōu)選地，所述s3中冷壓成型的成型壓力為10-16mpa。優(yōu)選地，所述s4中燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫2-3h，再以3-5℃/min升高到500-600℃，保溫4-6h。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將金屬cu、ti、y、pd與mgo、sio2復(fù)合制得多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑，有利于更好地凈化汽車尾氣，減少其中的co、nox等成分，有利于環(huán)境保護(hù)；本發(fā)明中引入納米碳纖維，有利于增強(qiáng)界面結(jié)合，有利于延長其使用壽命；本發(fā)明在燒結(jié)過程中引入氮?dú)獗Ｗo(hù)，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1（1）將2wt%ag、1wt%cu、3wt%tih2、2wt%y和5wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過200目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在15khz的功率、室溫下微波分散20min，再加入1wt%納米碳纖維、1wt%3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、12wt%mgo和73wt%sio2，微波分散1h；（3）將（2）所得物在100℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為10mpa，再將平板放入100℃烘箱烘干10h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫2-3h，再以3℃/min升高到500℃，保溫4h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。實(shí)施例2（1）將8wt%ag、5wt%cu、7wt%tih2、8wt%y和9wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過400目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在20khz的功率、室溫下微波分散40min，再加入2wt%納米碳纖維、2wt%甲基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、20wt%mgo和39wt%sio2，微波分散2h；（3）將（2）所得物在120℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為16mpa，再將平板放入120℃烘箱烘干16h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫3h，再以5℃/min升高到600℃，保溫6h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。實(shí)施例3（1）將5wt%ag、3wt%cu、5wt%tih2、5wt%y和7wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過300目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在17khz的功率、室溫下微波分散30min，再加入1.5wt%納米碳纖維、1.5wt%丙基甲基二甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、16wt%mgo和56wt%sio2，微波分散1.5h；（3）將（2）所得物在110℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為13mpa，再將平板放入110℃烘箱烘干13h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫2.5h，再以4℃/min升高到550℃，保溫5h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。實(shí)施例4（1）將7wt%ag、4wt%cu、6wt%tih2、7wt%y和8wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過400目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在19khz的功率、室溫下微波分散25min，再加入1.5wt%納米碳纖維、0.5wt%氨丙基甲基二乙氧基硅烷偶聯(lián)劑、19wt%mgo和47wt%sio2，微波分散2h；（3）將（2）所得物在100-120℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為15mpa，再將平板放入118℃烘箱烘干14h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫3h，再以4℃/min升高到580℃，保溫5.5h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。實(shí)施例5（1）將3wt%ag、2wt%cu、4wt%tih2、3wt%y和6wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過200目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在16khz的功率、室溫下微波分散22min，再加入1wt%納米碳纖維、2wt%的3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、14wt%mgo和65wt%sio2，微波分散1.2h；（3）將（2）所得物在105℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為11mpa，再將平板放入105℃烘箱烘干12h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫2h，再以3℃/min升高到500-600℃，保溫6h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。實(shí)施例6（1）將4wt%ag、3wt%cu、6wt%tih2、6wt%y和6wt%pd粉體按化學(xué)計(jì)量比稱好，分別研磨過300目篩；（2）將（1）所得物與無水乙醇混合，在17khz的功率、室溫下微波分散28min，再加入納米碳纖維、3-氨丙基三甲氧基硅烷偶聯(lián)劑、17wt%mgo和sio2，微波分散1.5h；（3）將（2）所得物在117℃烘箱烘干至漿狀，用冷壓成型法將漿料壓制成平板，成型壓力為10-16mpa，再將平板放入100-120℃烘箱烘干15h；（4）將（3）平板放入氮?dú)獗Ｗo(hù)爐中燒結(jié)，燒結(jié)制度為：以3℃/min升高到400℃，保溫2h，再以4℃/min升高到500-600℃，保溫6h。本實(shí)施例中的催化劑的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。采用阿基米德排水法來測試實(shí)施例1-6中的樣品的孔隙率，其結(jié)果如下：表1測試樣品的孔隙率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)樣品編號實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6孔隙率/%64.860.740.250.953.750.9由表1可以看出，催化劑的孔隙率在40%-65%，既可以讓尾氣排除，又能使其在多孔金屬陶瓷復(fù)合催化劑板內(nèi)停留一段時(shí)間，完成氧化反應(yīng)，有利于提高尾氣的處理效率，有利于環(huán)境保護(hù)。優(yōu)選地，所述催化劑本體的孔隙率為40%-65%，所述催化劑本體的孔隙為聯(lián)通交錯(cuò)洞狀。本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12